1、第四章 非金属及其化合物一、选择题1下列关于硅单质及其化合物的说法正确的是()水玻璃是一种矿物胶，既不易燃烧也不易腐蚀水泥、玻璃、沙子都是硅酸盐制品高纯度的硅单质广泛用于制作光导纤维陶瓷是人类应用很早的硅酸盐材料A BCD第四章 非金属及其化合物解析：选 C。水玻璃是 Na2SiO3 的水溶液，可用作防火剂和防腐剂，正确；沙子不是硅酸盐制品，不正确；光导纤维的主要成分是 SiO2，不正确。第四章 非金属及其化合物2硅的氧化物及硅酸盐构成了地壳中大部分的岩石、沙子和土壤。在无机非金属材料中，硅一直扮演着主角。下面几种物质中含有硅单质的是()解析：选 C。玛瑙、光导纤维和水晶的主要成分是 SiO2
2、，硅单质可用来制造太阳能电池板。第四章 非金属及其化合物3(2017临沂模拟)据报道，科学家通过对稻壳进行控制性焚烧热解，从中提取一种叫做生物质纳米结构二氧化硅的超高活性材料，将少量这种材料掺入混凝土中，即可制备出超高强度的高性能混凝土。下列关于二氧化硅的说法正确的是()A二氧化硅溶于水生成硅酸，所以二氧化硅属于酸性氧化物B将二氧化碳通入硅酸钠溶液中可以得到硅酸第四章 非金属及其化合物C因为高温时二氧化硅与碳酸钠反应放出二氧化碳，所以硅酸的酸性比碳酸的强D水晶是比较纯净的二氧化硅，沙子的主要成分是硅酸盐解析：选 B。二氧化硅为酸性氧化物，但其不溶于水；硅酸的酸性比碳酸的弱；沙子的主要成分是二氧
3、化硅。第四章 非金属及其化合物4化学家 Seidel 指出 Si 与 NaOH 溶液的反应，首先是 Si与 OH反应，生成 SiO44，然后 SiO44 迅速水解生成 H4SiO4。下列有关说法正确的是()A原硅酸钠(Na4SiO4)能迅速水解，溶液呈碱性，故 Na4SiO4为弱电解质B石英玻璃、普通玻璃、陶瓷及水泥均属于硅酸盐产品C2HClNa2SiO3=H2SiO32NaCl，说明 Cl 的非金属性强于 SiD半导体工业所说的“从沙滩到用户”是指将二氧化硅制成晶体硅第四章 非金属及其化合物解析：选 D。原硅酸钠是强电解质，A 项错误；石英玻璃的主要成分是 SiO2，不属于硅酸盐产品，B 项
4、错误；盐酸不是Cl 的最高价氧化物对应的水化物，无法通过盐酸与硅酸钠的反应比较 Cl、Si 的非金属性强弱，C 项错误。第四章 非金属及其化合物5(2017宜春月考)下列转化关系中，不能通过一步反应实现的是()SiO2Na2SiO3 CuSO4CuCl2 SiO2H2SiO3CuOCu(OH)2 Na2O2Na2SO4ABCD第四章 非金属及其化合物解析：选 B。中 SiO2 可与 NaOH 或 Na2CO3 反应生成Na2SiO3；中 CuSO4 可与 BaCl2 反应生成 BaSO4 和 CuCl2；中 SiO2 不能与水反应，所以不能由 SiO2 一步制得 H2SiO3；中氧化铜不能与水
5、反应生成氢氧化铜；中将过氧化钠加入稀硫酸中反应即可得到硫酸钠。第四章 非金属及其化合物6(2017铜陵高三模拟)将足量 CO2 气体通入水玻璃(Na2SiO3溶液)中，然后加热蒸干，再在高温下充分灼烧，最后所得的固体物质是()ANa2SiO3 BNa2CO3、Na2SiO3CNa2CO3、SiO2DSiO2第四章 非金属及其化合物解析：选 A。分析题述过程中发生的化学反应：H2OCO2 Na2SiO3=H2SiO3 Na2CO3，Na2CO3 H2O CO2=2NaHCO3，H2SiO3=SiO2H2O，2NaHCO3=Na2CO3H2OCO2，Na2CO3SiO2=高温 Na2SiO3CO2
6、，因此最后所得的固体物质中只有 Na2SiO3。第四章 非金属及其化合物7下列有关硅的化合物的叙述错误的是()A氮化硅陶瓷是一种新型无机非金属材料，其化学式为Si3N4B碳化硅(SiC)的硬度大，熔点高，可用于制作高温结构陶瓷和轴承C光导纤维是一种新型无机非金属材料，其主要成分为 SiO2D二氧化硅为立体网状结构，其晶体中硅原子和硅氧单键个数之比为 12第四章 非金属及其化合物解析：选 D。A 项，在氮化硅中 N 元素为3 价，Si 元素为4 价，则化学式为 Si3N4，正确；D 项，在 SiO2 晶体中，一个硅原子与周围 4 个氧原子形成 4 个硅氧单键，错误。第四章 非金属及其化合物8下列
7、物质性质与用途对应关系正确的是()选项性质用途A硅酸钠化学性质稳定制备木材防火剂B硅酸溶胶具有吸附水分的能力硅作半导体的材料C二氧化硅硬度大、熔点高氢氟酸在玻璃上刻花纹D焦炭具有可燃性焦炭还原二氧化硅冶炼粗硅第四章 非金属及其化合物解析：选 A。硅胶吸附水，与硅作半导体的材料无关，B 错误；二氧化硅硬度大，与氢氟酸和玻璃反应无关，C 错误；焦炭具有可燃性，与焦炭还原二氧化硅无关，D 错误。第四章 非金属及其化合物9.将足量的CO2不断通入KOH、Ba(OH)2、KAlO2 的混合溶液中，生成沉淀的物质的量与所通入 CO2 的体积关系如图所示。下列关于整个反应过程中的叙述不正确的是()AOa 段
8、反应的化学方程式是 Ba(OH)2CO2=BaCO3H2O第四章 非金属及其化合物Bab 段与 cd 段所发生的反应相同Cde 段沉淀减少是由于 BaCO3 固体的消失D bc 段 反 应 的 离 子 方 程 式 是2AlO2 3H2O CO2=2Al(OH)3CO23第四章 非金属及其化合物解析：选 B。CO2 优先与 Ba(OH)2 反应(图像中 Oa 段)，然后与 KOH 反应(图像中 ab 段)，接着与 KAlO2 反应(图像中 bc段)，再与 K2CO3 反应(图像中 cd 段)，最后与 BaCO3 反应(图像中 de 段)。第四章 非金属及其化合物二、非选择题 10(10 分)(教
9、材改编题)在工业中利用镁制取硅：2MgSiO2=2MgOSi，同时有副反应发生：2MgSi=Mg2Si，Mg2Si 遇盐酸迅速反应生成 SiH4(硅烷)，SiH4 在常温下是一种不稳定、易分解、可自燃的气体。如图是进行 Mg与 SiO2 反应的实验装置：第四章 非金属及其化合物(1)由于氧气的存在对该实验有较大影响，实验中应通入气体X 作为保护气，试管中的固体药品可选用_(填序号)。a石灰石 b锌粒 c纯碱第四章 非金属及其化合物(2)实验开始时，必须先通入气体 X 一段时间，再加热反应物，其理由是_；当反应开始后，移走酒精灯，反应能继续进行，其原因是_。(3)反应结束后，待冷却至常温时，往反
10、应后的混合物中加入稀盐酸，可观察到闪亮的火星。产生此现象的原因用化学方程式表示为_，_。第四章 非金属及其化合物解析：(1)从给出的试剂看，可产生的气体只有 CO2 和 H2，CO2 与 Mg 能反应，故不能作保护气，因此保护气为 H2。制取 H2 的试剂是稀硫酸和锌粒，浓硫酸为气体干燥剂。(2)装置内的 O2 不被排出，O2 和 H2 混合在加热条件下会发生爆炸；移走酒精灯反应继续进行，说明 Mg 与 SiO2 的反应是放热反应。(3)Mg2Si 与盐酸会发生复分解反应生成 MgCl2 和 SiH4，并放出大量的热，SiH4 常温下可自燃。第四章 非金属及其化合物答案：(1)b(2)防止在加
11、热条件下 H2 和 O2 混合发生爆炸 SiO2 和 Mg 的反应是放热反应(3)Mg2Si4HCl=2MgCl2SiH4SiH42O2=SiO22H2O第四章 非金属及其化合物11(12 分)从“南澳一号”沉船中发现了大量宋代精美瓷器，体现了灿烂的中华文明。青花瓷胎体的原料高岭土Al2Si2O5(OH)x可掺进瓷石制胎，青花瓷釉料的成分主要是钾长石(KAlSi3O8)，在 1 300 左右一次烧成的釉可形成精美的青花瓷。(1)下列说法正确的是_(填序号)。A高岭土分子中 x2B钾长石能完全溶解在盐酸中形成澄清的溶液C烧制青花瓷过程中发生了复杂的物理变化和化学变化D青花瓷、玻璃、水泥都属于硅酸
12、盐产品第四章 非金属及其化合物(2)在“南澳一号”考古过程中，需用高纯度 SiO2 制造的光纤。下图是用海边的石英砂(含氯化钠、氧化铝等杂质)制备二氧化硅粗产品的工艺流程。第四章 非金属及其化合物洗涤石英砂的目的是_。二氧化硅与氢氧化钠溶液反应的离子方程式是_。在以上流程中，要将洗净的石英砂研磨成粉末，目的是_。第四章 非金属及其化合物工业上常用纯净石英砂与 C 在高温下发生反应制备粗硅，粗硅中含有 SiC，其中 Si 和 SiC 的物质的量之比为 11。下列说法正确的是_(填序号)。ASiC 是一种传统的无机非金属材料B制造粗硅时的反应为 2SiO25C=高温 SiSiC4COC在以上流程中
13、，将盐酸改为 NaOH 溶液，也可达到目的D纯净的 SiO2 只能用于制造光导纤维第四章 非金属及其化合物解析：(1)选项 A，根据化合物中各元素的正、负化合价代数和等于零的原则，可得(3)2(4)2(2)5(1)x0，解得 x4。选项 B，钾长石与盐酸反应后不能形成澄清的溶液。选项 C，根据陶瓷的制作过程可推测出烧制青花瓷的过程中发生了复杂的物理变化和化学变化。选项D，青花瓷、玻璃、水泥都属于硅酸盐产品。(2)石英砂中含有易溶于水的 NaCl 杂质，洗涤石英砂可使 NaCl 与 SiO2分离。SiO2 与 NaOH 溶液反应生成 Na2SiO3 和 H2O，据此可写出 第四章 非金属及其化合
14、物相应的离子方程式。将纯净的石英砂研磨成粉末后能增大反应物的表面积，从而增大反应物与盐酸的接触面积，从而增大反应速率，提高生产效率。选项 A，SiC 是一种新型无机非金属材料。选项 B，粗硅中含有 SiC，其中 Si 和 SiC的物质的量之比为 11，根据元素的原子个数守恒和得失电子守恒，可将题述信息转化为如下反应：2SiO25C=高温 SiSiC4CO。选项 C，因 SiO2、Al2O3 都能溶解在 NaOH溶液中，无法实现二者的分离。选项 D，纯净的 SiO2 还可用于制造光学玻璃等。第四章 非金属及其化合物答案：(1)CD(2)除去石英砂中的 NaCl 杂质SiO22OH=SiO23 H
15、2O 增大反应物之间的接触面积，从而增大反应速率，提高生产效率 B第四章 非金属及其化合物12(14 分)(2017云南部分名校统考)A、B、C、D、E 五种物质中均含有同一种非金属元素，它们能发生如图所示的转化关系，该元素(用 R 表示)的单质能与 NaOH 溶液反应生成盐(Na2RO3)和氢气。第四章 非金属及其化合物请回答下列问题：(1)写 出 各 物 质 的 化 学 式：A_；B_；C_；D_；E_。(2)写出反应的化学方程式：_，该反应中氧化剂与还原剂的物质的量之比为_。第四章 非金属及其化合物(3)写出反应的离子方程式：_。(4)写出反应的离子方程式：_。(5)H2CO3 的酸性强
16、于 E，请用离子方程式予以证明：_。第四章 非金属及其化合物解析：解答本题的第一个“突破口”是非金属元素 R 的单质能与 NaOH 溶液反应生成盐(Na2RO3)和氢气，说明是硅及其化合物之间的转化。第二个“突破口”是反应条件“高温”，A 在高温条件下，能与焦炭、CaCO3 发生反应，则 A 为 SiO2。从而推知 B 为 CaSiO3，D 为 Si，C 为 Na2SiO3，E 为 H2SiO3。第四章 非金属及其化合物答案：(1)SiO2 CaSiO3 Na2SiO3 Si H2SiO3(2)SiO22C=高温 Si2CO 12(3)Si2OHH2O=SiO23 2H2(4)SiO23 Ca
17、2=CaSiO3(5)SiO23 CO2H2O=H2SiO3CO23(答案合理即可)第四章 非金属及其化合物13(14 分)(2017厦门十中月考)某同学为了验证碳和硅两种元素非金属性的相对强弱，用如图所示装置进行实验(夹持仪器已略去，气密性已检验)。第四章 非金属及其化合物实验操作步骤：.打开弹簧夹 1，关闭弹簧夹 2，并打开活塞 a，滴加盐酸。.A 中看到白色沉淀时，关闭活塞 a。请回答：(1)B 中反应的离子方程式是_。(2)通过步骤、得知盐酸具有的性质是_(填字母)。A挥发性B还原性C氧化性D酸性第四章 非金属及其化合物(3)C 装置的作用是_，X 是_(写化学式)。(4)为了验证碳的
18、非金属性强于硅，步骤中未写的操作和现象是_，D 中反应的化学方程式是_。(5)碳、硅的非金属性逐渐减弱的原因是_(从原子结构角度加以解释)。第四章 非金属及其化合物解析：B 中 CaCO3 与盐酸反应的离子方程式为 CaCO32H=Ca2CO2H2O，此反应表明盐酸具有酸性，A 中看到的白色沉淀是 AgCl 沉淀，此现象表明盐酸具有挥发性。C 装置是用饱和 NaHCO3 溶液除去 CO2 中混有的 HCl 气体，以保证与 Na2SiO3 溶液反应生成白色胶状沉淀的是 CO2，此反应的化学方程式为 CO2Na2SiO3H2O=H2SiO3Na2CO3，从而说明碳酸的酸性强于硅酸，进而证明碳的非金属性强于硅。第四章 非金属及其化合物答案：(1)CaCO32H=Ca2CO2H2O(2)AD(3)除去 CO2 中的 HCl 气体 NaHCO3(4)打开弹簧夹 2，关闭弹簧夹 1，当 D 中出现白色胶状沉淀后 Na2SiO3CO2H2O=H2SiO3Na2CO3(5)碳和硅位于同一主族，从上到下，原子半径逐渐增大，得电子的能力减弱，非金属性减弱第四章 非金属及其化合物本部分内容讲解结束 按ESC键退出全屏播放
